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只需四步,讓你了解Python裝飾器的誕生過程

編輯:Python

Python中的裝飾器是通過利用了函數特性的閉包實現的,所以在講裝飾器之前,我們需要先了解函數特性,以及閉包是怎麼利用了函數特性的

1. 函數特性

python中的函數特性總的來說有以下四點:

1. 函數作為變量傳遞

def add(x):
return x + 1
a = add # 作為變量

說明:函數如果不加括號,是不會執行的,代表的是一個函數對象,它是可以作為變量來傳遞

2. 函數作為參數傳遞

def add(x):
return x + 1
def execute(f):
return f(3)
execute(add) # 作為參數

說明:一個函數可以接受另一個函數對象作為自己的參數,並對函數對象進行處理

3. 函數作為返回值

def add(x):
return x + 1
def get_add():
return add # 作為返回值

說明:一個函數的返回值可以是另一個函數對象

4. 函數嵌套及跨域訪問

def outer():
x = 1
def inner():
print(x) # 被嵌套函數inner內部的x變量可以到封裝域去獲取
inner()
outer()

說明:一個函數(主函數)內部是可以嵌套另一個函數(子函數)的,比如outer函數從內部嵌套了inner。一個函數本地域沒有的變量,是可以跨到它的封裝域(主函數與子函數之間的范圍)去尋找的

2. 閉包的實現

python中的裝飾器是通過閉包實現的,簡單地講,閉包就是引用了外部變量的內部函數,而閉包的實現正是利用了以上函數特性,下面我們來看看閉包是如何實現的:

def outer(x):
def inner(): # 函數嵌套
return x # 跨域訪問,引用了外部變量x
return inner # 函數作為返回值
closure = outer('外部變量') # 函數作為變量賦給closure
print(closure()) # 執行閉包

執行結果:

外部變量

說明:我們分析下這個流程,outer接收到'外部變量',傳給inner,作為它return的參數,最後outer返回inner函數,返回的inner函數作為變量傳遞給closure,最後執行closure這個函數對象,實際上是執行了inner這個函數,返回了 '外部變量',這樣就實現了一個簡單的閉包

我們發現上面的閉包例子只用到了之前說的其中3個函數特性,函數作為參數 這個特性好像並沒用上,別急,我們一步步來,試想一下,outer的參數x是不是也可以是一個函數對象?

下面我們來改寫一下實現閉包的代碼:

def func():
return '函數func'
def outer(x):
def inner(): # 函數嵌套
return '戴了inner牌帽子的 ' + x() # 跨域訪問,引用了外部變量x
return inner # 函數作為返回值
closure = outer(func) # 函數func作為outer的參數;函數作為變量賦給closure
print(func()) # 執行原始函數
print(closure()) # 執行閉包

執行結果:

函數func
戴了inner牌帽子的 函數func

說明:我們看到打印的結果, 從 func() 到 closure(),我們是不是感覺函數func被裝飾了一番,變成了closure,具體是怎麼裝飾的呢?

劃重點來了!!!!!!!!!!!

我們看到closure實際上是outer(func),func作為參數傳進outer,outer的子函數inner對func返回的結果進行了一番裝飾,返回了一個裝飾後的結果,最後outer返回inner,可以說inner就是裝飾後的func,這就是一個函數被裝飾的過程,重點在於執行 outer(func) 這個步驟

3. 裝飾器語法糖 @

python給我們提供了語法糖 @,我們想執行 outer(func) 的時候,只需要把outer函數@到func函數的上面就可以了

具體實現如下:

def outer(x):
def inner():
return '戴了inner牌帽子的 ' + x()
return inner
@outer
def func():
return '函數func'
print(func())

執行結果:

戴了inner牌帽子的 函數func

說明:我們看到打印的結果跟我們執行closure()的結果是一樣的,也就說明 加了outer裝飾器的func 等價於 outer(func),所以我們很清楚地知道裝飾器@的作用是什麼了,就是拿來把被裝飾的函數作為參數傳遞到裝飾器函數裡面加工的,最後執行被裝飾函數的時候,就相當於執行了一個加工後的函數。

以上就是Python中裝飾器的誕生過程......

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